风机覆冰发电功率预测方法、装置、计算设备和存储介质与流程

本公开涉及电网数据管理领域，具体设计一种风机覆冰发电功率预测方法、装置、计算设备和存储介质。

背景技术：

1、为保证电网的安全稳定运行，需要合理地预测各种类型的电网上网电量。随着风力发电的迅速发展，风力发电装机容量在电网上网装机容量的占比越来越高，更为精准地预测风力发电机组上网电量(也就是输出功率)的需求也随之提高。目前对风力发电机组发电功率的预测多是采用模型预测方法。由于模型预测方法使用的模型是采用大量历史数据拟合构建得到，其能够较为准确地预测常规天气情况下风力发电机组的发电功率，但是对于诸低温寒潮气象条件造成的覆冰状态下的发电功率的预测精度不高。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本公开实施例提供一种风机覆冰发电功率预测方法、装置、计算设备和存储介质。

2、第一方面，本公开实施例提供一种风机覆冰发电功率预测方法，包括：

3、从风机的历史状态数据中筛选目标记录数据，所述历史状态数据包括历史输出功率和历史气象数据所述目标记录数据为风机覆冰时采集的状态数据；

4、获取待预测寒潮天气时段的预测气象数据；

5、筛选所述历史气象数据中与所述预测气象数据相近的目标气象数据；

6、基于与所述目标气象数据关联的所述历史输出功率预测在所述待预测寒潮天气时段的风机覆冰发电功率。

7、可选的，所述历史气象数据包括历史风速数据；所述从风机的历史状态数据中筛选目标记录数据，包括：

8、采用所有的所述历史输出功率和所述风速数据构建风速-功率关系模型；

9、将所述风速数据输入到所述风速-功率关系模型，得到对应的计算输出功率；

10、选择与所述计算输出功率的比较关系满足设定关系的所述历史输出功率作为所述目标记录数据包含的目标输出功率，并将与所述目标输出功率关联的所述历史气象数据作为所述目标气象数据，所述目标输出功率和关联的所述目标气象数据组成所述目标记录数据；

11、其中所述设定关系为所述历史输出功率与对应计算输出功率的差值大于设定差值，或者，所述历史输出功率和对应的计算输出功率之间差值与所述历史输出功率的比值大于设定比值。

12、可选的，所述历史气象数据包括历史风速、历史温度和历史降水量，所述预测气象数据包括预测风速、预测温度和预测降水量；

13、所述筛选所述历史气象数据中与所述预测气象数据相近的目标气象数据，包括：

14、计算各个所述目标记录数据中历史风速和所述预测气象数据中预测风速的风速差值；

15、计算各个所述目标记录数据中历史温度和所述预测温度的温度差值；

16、计算所述目标记录数据中历史降水量和所述预测降水量差值；

17、基于所述风速差值、所述温度差值和所述降水量差值从所述历史气象数据中筛选得到所述目标气象数据。

18、可选的，所述基于所述风速差值、所述温度差值和所述降水量差值从所述历史气象数据中筛选得到所述目标气象数据，包括：

19、计算所述风速差值、所述温度差值和所述降水量差值的加权均方差；

20、选择最小的n个加权均方差对应的所述历史气象数据作为所述目标气象数据，n≥2。

21、可选的，所述基于与所述目标气象数据关联的所述历史输出功率预测在所述待预测寒潮天气时段的风机覆冰发电功率，包括：

22、计算与所述目标气象数据关联的历史输出功率的均值，作为所述待预测寒潮天气时段的风机覆冰发电功率。

23、第二方面，本公开实施例提供一种风机覆冰发电功率预测装置，包括：

24、历史数据筛选单元，用于从风机的历史状态数据中筛选目标记录数据，所述历史状态数据包括历史输出功率和历史气象数据，所述目标记录数据为风机覆冰时采集的状态数据；

25、预测气象数据获取单元，用于获取待预测寒潮天气时段的预测气象数据；

26、相似气象数据筛选单元，用于筛选所述历史气象数据中与所述预测气象数据相近的目标气象数据；

27、功率预测单元，用于基于与所述目标气象数据关联的所述历史输出功率预测在所述待预测寒潮天气时段的风机覆冰发电功率。

28、可选的，所述历史气象数据包括历史风速数据；所述历史数据筛选单元包括：

29、模型构建子单元，用于采用所有的所述历史输出功率和所述风速数据构建风速-功率关系模型；

30、计算子单元，用于将所述风速数据输入到所述风速-功率关系模型，得到对应的计算输出功率；

31、历史数据筛选子单元，用于选择与所述计算输出功率的比较关系满足设定关系的所述历史输出功率作为所述目标记录数据包含的目标输出功率，并将与所述目标输出功率关联的所述历史气象数据作为所述目标气象数据，所述目标输出功率关联的所述目标气象数据组成所述目标记录数据；

32、其中所述设定关系为所述历史输出功率与对应计算输出功率的差值大于设定差值，或者，所述历史输出功率和对应的计算输出功率之间差值与所述历史输出功率的比值大于设定比值。

33、可选的，所述历史气象数据包括历史风速、历史温度和历史降水量，所述预测气象数据包括预测风速、预测温度和预测降水量；所述相似气象数据筛选单元包括：

34、差值计算子单元，用于计算各个所述目标记录数据中历史风速和所述预测气象数据中预测风速的风速差值，计算各个所述目标记录数据中历史温度和所述预测温度的温度差值，以及计算所述目标记录数据中历史降水量和所述预测降水量差值。

35、第三方面，本公开实施例提供一种计算设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序；所述计算机程序在被所述处理器加载时，使所述处理器执行前所述的风机覆冰发电功率预测方法。

36、第四方面，本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现如前所述的风机覆冰发电功率预测方法。

37、本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

38、采用本公开实施例提供的方案，在获取到待预测覆冰时段的预测气象数据之后，利用前述的预测气象数据检索历史气象数据，确定历史气象数据中预期相近的目标气象数据，并基于与目标气象数据关联的历史输出功率预测待预测寒潮天气时段的风机覆冰发电功率。采用本公开实施例提供的方案，基于近似数据比对预测的方法直接确定待预测覆冰时段的目标风机的输出功率，而不再采用拟合模型处理预测气象数据的方法得到预测输出功率，可以直接克服模型采用大量正常数据训练造成的其对寒潮天气时段风机覆冰发电功率预测准确度不高的问题。

技术特征：

1.一种风机覆冰发电功率预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述历史气象数据包括历史风速数据；

3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述历史气象数据包括历史风速、历史温度和历史降水量，所述预测气象数据包括预测风速、预测温度和预测降水量；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述风速差值、所述温度差值和所述降水量差值从所述历史气象数据中筛选得到所述目标气象数据，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于与所述目标气象数据关联的所述历史输出功率预测在所述待预测寒潮天气时段的风机覆冰发电功率，包括：

6.一种风机覆冰发电功率预测装置，，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述历史气象数据包括历史风速数据；所述历史数据筛选单元包括：

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述历史气象数据包括历史风速、历史温度和历史降水量，所述预测气象数据包括预测风速、预测温度和预测降水量；所述相似气象数据筛选单元包括：

9.一种计算设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现如权利要求1-5任一项所述的风机覆冰发电功率预测方法。

技术总结
本公开实施例提一种风机覆冰发电功率预测方法、装置、计算设备和存储介质。风机覆冰发电功率预测方法包括：从风机的历史状态数据中筛选目标记录数据，目标记录数据为风机覆冰时采集的状态数据，历史状态数据包括历史输出功率和历史气象数据；获取待预测寒潮天气时段的预测气象数据；筛选历史气象数据中与预测气象数据相近的目标气象数据；基于与目标气象数据关联的历史输出功率预测在待预测寒潮天气时段的风机覆冰发电功率。采用本公开实施例提供的方案，基于近似数据比对预测的方法直接确定待预测寒潮天气出现覆冰时的输出功率，可以直接克服模型采用大量正常数据训练造成的其对覆冰下输出功率预测准确度不高的问题。

技术研发人员：简洲,徐勋建,冯涛,李丽
受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29